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科普|莲纤维

作者: 高分子专业资源库

2024-08-16

莲纤维分为两种,一是从新鲜花茎和叶茎的横断面中抽取出来的长丝,又称为莲丝;莲的其他器官亦可提取出莲纤维,如茎、叶、花瓣、莲蓬、莲实,但其丝短而易断,使用价值较低,且叶茎和花茎里的丝较其他器官多。如图一。


                         

图一

另一种是从莲茎杆中提取的纤维素纤维,又称为莲茎杆纤维。如图二。


图二



莲丝是莲的带状螺旋式导管及管胞的后生壁(即次生壁)抽长而成的。莲丝不是单行细丝,而是许多并行排列细丝构成的带状螺旋体

莲茎被折断时,可以看到两断面之间有大量白色的细丝相连,即为导管次生壁(也就是“藕断丝连"的丝),丝的直径约为3.5微米的细丝。一般可拉长至10厘米左右。如图三。

                                             

图三


莲丝主要是由多糖类物质、木质素、脂肪和蛋白质等成分组成的,具有较低且单一的玻璃化转变温度。从莲叶茎导管次生壁的氨基酸含量推算,其总蛋白含量仅占细胞壁干重的1.7%。

莲丝纤维废弃后在短时闻内可完成生物降解,参与自然界的生物循环不会对环境造成污染。莲的纤维管束是分离的,平均散布排列,因此莲丝在莲的横断面上也是均匀分布的。莲叶营养丰富,除含有普通植物所共有的碳水化合物、脂类、蛋白质、单宁等常规化学成分外,还富含具有明显的生物活性生理功能黄酮醇类化合物




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生物加工法 

去叶除根整理后的莲茎,可经过河水浸渍一个月后,采用手工抽取的方法制取莲纤维。其制备方法的预处理原理是利用微生物的发酵脱胶作用,经过河水浸渍后的莲纤维色泽为浅棕色,手感略感较硬。

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化学加工法

对莲茎进行脱胶处理,采用碱煮的办法效果较好。

碱煮工艺流程:原料准备—水洗—碱煮(NaOH10g/L,NaSiO33g,JFC渗透剂0.5g,100℃,3h)—水洗—酸洗(0.3%H2SO4,室温,10min)—水洗—脱水—给油(软化精油)—干燥。

其制作原理是利用碱的化学脱胶作用。经过水浸、碱煮加工处理后的莲纤维色泽为浅棕色,手感较柔软。



形态结构

莲纤维的横截面是由具有近似椭圆、卵圆形、半月形的截面形态的独立单纤维构成,且单纤维之间存在一定的空隙,因而赋予其纺织制品优良的吸湿透气性染色性能。如图四,图五。

                                                               

图四:纵向形态

                                               

图五:横向截面


物理机械性能

莲纤维的断裂强度平均值为2.23N/dtex,与棉纤维的断裂强度(1.9~3.5 cN/dtex)接近。莲纤维的断裂伸长率较小,平均值为2.60%,与麻类的相近,低于棉、粘胶和天丝等纤维素纤维的断裂伸长率。

莲纤维的平均初始模量为78.5cN/dtex,与棉纤维的68~93 cN/dtex接近,表明莲纤维的刚性低柔韧性较好


吸湿放湿性

莲纤维的吸、放湿回潮率分别为10.34%、12.62%,均高于棉纤维的吸湿回潮率(7.52%)和放湿回潮率(9.16%),以及亚麻纤维的吸湿回潮率(8.42%)和放湿回潮率(10.2%)。

莲纤维的回潮率均优于棉、麻纤维,表明莲纤维的吸湿能力强于棉纤维,此种现象的原因与莲纤维具有独特的带状螺旋转曲结构,以及由数根微细纤维并排缔合组成整个莲纤维的特殊形态结构密切相关,这样的结构大大增加了纤维表面积和表面的缝隙孔洞,这也是直接导致莲纤维吸湿性强的重要原因,莲纤维织物的吸湿透气性等服用性能将会比较优良。



    服用


用莲纤维与蚕丝混纺,所制成织物具有布面细腻、高贵的风格,是制作高档衬衫、T恤的理想面料,而且织物在经过雾化处理后,织物表面能释放出一种独特的自然清香气味,并且气味能持久


    医用

莲丝医用手术缝合线,是一种可被人体自动吸收的缝合线,它不同其它纤维手术线,莲丝纤维不会引起植入部位组织炎症反应,也不会产生抵解过敏反应无毒无色无味,能在伤口愈合期内,不用拆线,被完全吸收自行降解不留疤痕,特别对内外科五官整容手术更胜一筹。

莲丝医用纱布,是一种纯天然植物纱布,它对伤口具有止血快、不怕沾连、不用拆取可自行吸收降解的特点,它还有一定的清热降温作用,特别适合烫烧伤病人使用。莲丝止血带、创可贴基布,是一种可自行生物降解被人体吸收的医用敷料,有较好的吸收止血作用,能在机体内逐渐与肌肉和血液分子相互渗透和扩散,消化、吸收、不用拆取,解决了粘连、拆除、降解、过敏、止血等问题,是内科手术和一般紧急外伤处理的必备用品。

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